The Vibrio fischeri това е бактерия, която излъчва светлина в биолуминесцентния орган на калмар. В замяна на това биолуминесцентният калмар ви предлага защита и хранителни вещества. Това е добър пример за сиомбиоза, който можем да намерим в животинското царство.
Полезните микроби играят решаваща роля за здравето на организмите, които заразяват, включително хората.
Микроорганизмите са способни да колонизират всяко местообитание, от най -дълбоките морски води до стомашно -чревния тракт на бозайници.
В много от взаимодействията, които възникват между организъм и бактерия се установява симбиоза, при която и двата вида получават ползи. Както е в случая с микробиотата или микробиома.
Тогава, симбиозата е много разпространено явление в животинския свят. След това ви разказваме любопитния случай на взаимната връзка, която съществува между бактериите Vibrio fischeri и хавайските биолуминесцентни калмари (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fischeri е морска бактерия, принадлежаща към семейството Vibrionaceae, че може да бъде намерен безплатен или свързан с хост. Има различни биолуминесцентни щамове, които установяват взаимни взаимоотношения с калмари и някои морски риби.
Често, V. fischeri той се използва като модел на организъм за изследване на ролята на метаболизма на симбиотичните бактерии.
Кворум (QS)
Както вече знаете, бактериите са едноклетъчни същества. Преди години се смяташе, че те извършват само прости и индивидуализирани процеси. Но въпреки това, могат да си взаимодействат колективно, сякаш са многоклетъчен организъм. По този начин те координират процеси като биолуминесценция, образуване на биофилми, клетъчно развитие и диференциация или вирулентност.
Кворум, или механизъм от тип кворум, е пример за комуникация, която възниква между бактериите.
Тя се основава на откриване на сигнал или вещество от околната среда и на отговора на споменатата модификация, за да се постигне пълна адаптация и оцеляване, чрез промени в генната експресия.
Така че тази процедура позволява да се синхронизира поведението на бактериалната популация, но за това трябва да има голям брой бактерии.
Следователно, производството на светлина в V. fischeri Той се контролира от QS механизма и за да бъде осъществен, както вече споменахме, трябва да има висока плътност на бактериална популация.
Симбиоза между V. fischeri Y E. сколопи
Както вече знаем, бактериите имат способността да се адаптират към голямо разнообразие от среди, благодарение на факта, че възприемат своята среда и реагират на нея.
За да направят това, те разпознават извънклетъчните сигнали и активират вътреклетъчните пътища, което води до активиране на механизми за регулиране на генната експресия.
Началото на симбиозата
Етапът на колонизация е критична стъпка за установяване на симбиоза.
Когато яйцата се излюпят, малките се излюпват E. сколопи те не представят тези бактерии вътре, но ги получават от морската среда в рамките на няколко часа. От този момент нататък те поддържат симбиозата през целия си живот.
Светлинният орган (светлинен орган) не е изложен при директен контакт с морска вода, така E. сколопи изпуска водата и всички бактериални клетки към този орган.
В допълнение, той има физиология, която позволява влизане и постоянна колонизация от V. fischeri. В същото време тя изключва всички други видове, открити в морето.
Източник: Pinterest
По време на транзита от морска вода към органа, излъчващ светлина, Тези бактерии трябва да преминат през различни микросреди в гостоприемника. От друга страна, те трябва да преодолеят различни химични сигнали, което гарантира специфичната колонизация от тези бактерии.
Бактериите V. fischeri преминават през канали на органа на светлината и мигрират към криптите, където се установява колонизация.
В тези крипти те трябва да достигнат висока клетъчна плътност и да произвеждат светлина. Ресничките, които присъстват в придатъците на тъканите на светлинния орган, спомагат за насочването на бактериите към тяхната повърхност.
Какви са ползите от биолуминесцентните калмари и V. fischeri?
V. fischeri Морските бактерии колонизират биолуминесцентния орган на тези главоноги. Веднъж там те установяват симбиотична връзка:
- през нощта бактериите са защитени в ниша, където също получават нужните им хранителни вещества;
- Междувременно, калмарите използват светлината, генерирана от населението на V. fischeri да остане незабелязано на хищници, защото в този момент той симулира светлината на Луната и тогава се възползва от него, за да се храни.
Всеки ден призори калмарите изхвърлят 95% от симбионтната бактериална популация в околната среда. Останалите, които са останали в органа на светлината, се възползват от възможността да се умножат.
Междувременно, животното остава заровено в пясъка през останалата част от деня. През нощта се появяват биолуминесцентни калмари и бактериалната популация вече е нараснала достатъчно, за да произвежда светлина.
Бактерии за разбиране на живота
Изследването на това симбиотично взаимодействие се използва като модел за разбиране на взаимодействието гостоприемник-микроорганизъм през последните десетилетия. В допълнение, това помага да се разбере как работи симбиозата от ранните етапи на колонизация, до останалата част от живота на животното.
И накрая, интересно е да се подчертае как бактериите, които съставляват този микроскопичен свят, имат основна функция в животинското царство. Вярно е, че те са причина за множество инфекции и заболявания, но Не спира да ни удивлява доколко са необходими за живота.
Корица: Биолуминесцентни калмари от Tojama (Япония) | Pinterest.
